由中海石油(中國(guó))有限公司、中海油研究總院有限責(zé)任公司等團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新形成的“海上稠油高效熱采關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新與工業(yè)化應(yīng)用”項(xiàng)目成果,讓這個(gè)魔術(shù)變成了現(xiàn)實(shí)。該成果在行業(yè)內(nèi)首創(chuàng)海上大井距高強(qiáng)度熱采高效開(kāi)發(fā)理論,首次形成了海上稠油熱采井長(zhǎng)效防砂及耐350℃一體化高效注采技術(shù),夯實(shí)了完備的海上稠油規(guī)?;療岵善脚_(tái)工程配套技術(shù)體系。
基于此,該技術(shù)于近日榮獲2023年度中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。鑒定委員會(huì)認(rèn)為,該成果整體達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
技術(shù)突破,勇敢邁出第一步 首個(gè)海上規(guī)模熱采平臺(tái)誕生
不同于陸地油田,海上稠油熱采面臨著“安全、經(jīng)濟(jì)、高效”開(kāi)發(fā)難題。據(jù)統(tǒng)計(jì),海上稠油熱采鉆完井投資、工程建設(shè)投資是陸地油田的10倍,陸地油田數(shù)十年攻關(guān)形成的技術(shù)體系在海上“水土不服”。有一個(gè)數(shù)字曾經(jīng)讓科研人員殫精竭慮——10萬(wàn)噸,這是行業(yè)專家給出的海上稠油熱采經(jīng)濟(jì)累產(chǎn)“門(mén)檻”。按照常規(guī)方法評(píng)價(jià),數(shù)億噸稠油儲(chǔ)量面臨著無(wú)法經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)的難題。
面對(duì)挑戰(zhàn),中國(guó)海油熱采團(tuán)隊(duì)多方案比選,優(yōu)中選優(yōu),不斷尋求技術(shù)突破,圍繞熱量高效利用,深入探索大井距高強(qiáng)度熱采開(kāi)發(fā)可行性。研究結(jié)果表明,為了適應(yīng)海上稠油熱采條件,在更大井距、更高強(qiáng)度注采條件下,溫度、壓力與滲流場(chǎng)會(huì)發(fā)生多區(qū)域、多場(chǎng)耦合變化,熱采團(tuán)隊(duì)明晰了海上水平井注采條件下溫壓時(shí)變與多場(chǎng)非穩(wěn)態(tài)擴(kuò)展精細(xì)描述方法,提出了海上“高強(qiáng)度”特色注采模式,即:高注入速度、高注入量、高注入干度、高采注比,實(shí)現(xiàn)了海上稠油熱采井單井產(chǎn)能和單井累產(chǎn)的不斷翻倍。
2020年9月14日,世界首個(gè)海上稠油規(guī)?;療岵墒痉?mdash;—旅大21-2油田正式投產(chǎn),油田第一周期平均單井產(chǎn)量可比肩陸地?zé)岵捎吞锶芷诋a(chǎn)量,標(biāo)志著我國(guó)自主攻關(guān)形成的海上稠油熱采高效開(kāi)發(fā)技術(shù)走在了世界前列,正式拉開(kāi)了海上規(guī)?;療岵砷_(kāi)發(fā)帷幕。
腳踏實(shí)地,堅(jiān)定走出第二步 從普通稠油到特超稠油
中國(guó)海油科研人員又將目光瞄向了超稠油油藏——旅大5-2北油田。與普通稠油不同,超稠油地下黏度高達(dá)5萬(wàn)厘泊以上,在油層中基本沒(méi)有流動(dòng)性,在地面上甚至可以做到“踩而不陷”。
面對(duì)超稠油動(dòng)用半徑小、加熱范圍有限、采出程度低等問(wèn)題,熱采團(tuán)隊(duì)提出了“過(guò)熱蒸汽吞吐+側(cè)鉆”的全生命周期高效開(kāi)發(fā)模式,實(shí)現(xiàn)超稠油蒸汽吞吐采收率突破20%。針對(duì)蒸汽吞吐注采兩趟管柱周期作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)、油藏冷傷害、生產(chǎn)時(shí)率低等問(wèn)題,熱采團(tuán)隊(duì)研制了全球首套耐350℃射流泵一體化系統(tǒng),并配套長(zhǎng)效防砂工藝以及熱采井井下均衡配注等技術(shù);完善靜電聚結(jié)稠油脫水裝置、動(dòng)力液除砂工藝、鍋爐水處理簡(jiǎn)化規(guī)范,規(guī)?;療岵善脚_(tái)不斷實(shí)現(xiàn)緊湊、精簡(jiǎn)與高效。
持續(xù)創(chuàng)新,向更高目標(biāo)進(jìn)發(fā) 從固定式到移動(dòng)式注熱技術(shù)
“十四五”以來(lái),海上稠油熱采產(chǎn)量呈階梯式上漲,研究團(tuán)隊(duì)又將探索的目光聚焦到了“共享”上。
面對(duì)墾利9-5/6油田依托距離遠(yuǎn)、儲(chǔ)量資源小、全專業(yè)降本增效基礎(chǔ)上經(jīng)濟(jì)效益仍不理想的困境,提出“移動(dòng)”共享注熱模式。
共享平臺(tái)不僅能實(shí)現(xiàn)油田的經(jīng)濟(jì)熱采,還能帶動(dòng)周邊儲(chǔ)量高效動(dòng)用。中國(guó)海油攻關(guān)形成井口平臺(tái)與移動(dòng)注熱平臺(tái)管線連接工藝,將服役結(jié)束的鉆井船改造為移動(dòng)注熱平臺(tái)。墾利9-5/6油田采用移動(dòng)注熱工藝后,項(xiàng)目?jī)?nèi)部收益率顯著提高,臨界油價(jià)顯著降低。同時(shí),渤海油田“邊、低、薄”低品質(zhì)稠油儲(chǔ)量可實(shí)現(xiàn)移動(dòng)注熱經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā),為實(shí)現(xiàn)海上稠油上產(chǎn)目標(biāo)夯實(shí)了基礎(chǔ)。
當(dāng)前,海上稠油熱采技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了“從0到1”的突破,從旅大21-2到旅大5-2北,多項(xiàng)“卡脖子”技術(shù)得以攻克,我國(guó)也成為全球唯一實(shí)現(xiàn)海上稠油規(guī)模化熱采的國(guó)家。